JP4476826B2 - 氷スラリーの製造装置および基板処理装置 - Google Patents
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Description
請求項5に係る発明は、請求項4に記載の氷スラリーの製造装置において、前記本体部が、下端面が底壁部によって閉塞され、下端部から上端部に向かって内径が漸次小さくなるように形成された直管と、この直管の底壁部を貫通して直管内部に挿通され、先端口が前記液体導入口となり、前記過冷却液体供給手段の液体供給管と接続される液体導入管部と、前記直管の内部を仕切って前記底壁部との間に気体導入室が形成されるように底壁部と間隔を設けて配設され、前記気体噴出口となる多数の貫通細孔が形成された仕切り壁部と、前記気体導入室に連通し、前記気体供給手段の気体供給管と接続される気体導入管部とを備えて構成され、前記直管の上端口が前記流出口となることを特徴とする。
したがって、請求項1に係る発明の氷スラリーの製造装置を使用すると、過冷却液体から氷の微粒子を含む処理液が製造される過程で汚染物質が混入する心配が無く、生成された氷の微粒子が溶解することもない。そして、この氷スラリーの製造装置では、より多くのより微小な氷の微粒子を含む処理液を製造することができ、その氷の微粒子を含む処理液をスムーズに配管内へ送り出すことができる。
したがって、請求項3に係る発明の氷スラリーの製造装置を使用すると、例えば基板の洗浄処理などにおいて、基板上に形成された金属膜等の被膜にダメージを与えることがなく、また、洗浄性能をより高めることが可能であり、さらに、静電気によって基板上の微細なパターンやデバイスを破壊することもない氷の微粒子を含む処理液を製造することができる。
したがって、請求項1に係る発明の氷スラリーの製造装置を使用すると、過冷却液体から二酸化炭素が溶解し氷の微粒子を含む処理液が製造される過程で汚染物質が混入する心配が無く、生成された氷の微粒子が溶解することもない。
そして、請求項4に係る発明の氷スラリーの製造装置では、二酸化炭素が溶解し氷の微粒子を含む処理液が製造されるが、二酸化炭素が溶解した処理液に含まれる氷の微粒子は、過冷却液体の過冷却状態を通常の方法で解除して生成される氷の微粒子に比べて軟らかい。このため、二酸化炭素が溶解し氷の微粒子を含む処理液を、例えば基板の洗浄処理などに用いて、氷の微粒子を含む処理液を加圧してノズルから噴出させた際に、基板の表面上の位置によって氷の微粒子が基板の表面に衝突するときのエネルギに多少のむらがあっても、例えば液晶パターン用の金属膜、例えばアルミニウム(Al)+モリブデン(Mo)などのように物理的に軟らかい金属材料で形成された被膜が部分的にダメージを受ける、といったことが防止される。また、二酸化炭素が溶解した処理液に含まれる氷の微粒子は比較的軟らかいため、例えば基板の主面へ氷スラリーを供給しつつ基板の主面をブラシで洗浄する場合に、ロールブラシの回転速度や平面ブラシの揺動速度をより大きくすることができ、洗浄性能をより高めることができる。さらに、氷の微粒子を含む処理液中には二酸化炭素が溶解しているので、純水に比べて処理液の比抵抗値が小さい。このため、二酸化炭素が溶解し氷の微粒子を含む処理液は、配管内を流れてノズル等へ送給されるときに静電気が発生しにくく、例えば、基板の表面へ供給されたときに、基板上の微細なパターンやデバイスが静電気によって破壊される、といった心配が無い。
したがって、請求項4に係る発明の氷スラリーの製造装置を使用すると、例えば基板の洗浄処理などにおいて、基板上に形成された金属膜等の被膜にダメージを与えることがなく、また、洗浄性能をより高めることが可能であり、さらに、静電気によって基板上の微細なパターンやデバイスを破壊することもない氷の微粒子を含む処理液を製造することができる。
請求項5に係る発明の氷スラリーの製造装置では、過冷却液体が、直管の底壁部を貫通して直管内部に挿通された液体導入管部を通して本体部内へ導入され、二酸化炭素が、気体導入管部を通り底壁部と仕切り壁部との間に形成された気体導入室を通って仕切り壁部の多数の貫通細孔から直管内の過冷却液体中に噴出される。そして、過冷却液体と二酸化炭素の泡とは共に、直管内の細長い流路を通って下部から上部の流出口に向かって上昇するので、直管上部の流出口に到達するまでの間に泡による過冷却状態の解除が効率良く行われ、多くの氷の微粒子が生成される。また、二酸化炭素は、仕切り壁部の多数の貫通細孔から過冷却液体中に噴出されるので、多くの細かい泡となってその総表面積が大きくなり、また、形成された泡は直管の下部に留まって泡同士がくっついたりすることなく速やかに直管上部の流出口に向かって浮上する。このため、より多くの氷核が形成されて、より小さい氷の微粒子が多数生成される。また、直管は、下端部から上端部に向かって内径が漸次小さくなるように形成されているので、生成された二酸化炭素が溶解し氷の微粒子を含む処理液は、直管内を良好に流動して上部の流出口から流出し、また、直管の上端口の内径が小さくなっていて、その流出口に配管が連通接続されるので、氷の微粒子を含む処理液は、滞留したりすることなく流出口から流出して配管内へ流入する。
したがって、この氷スラリーの製造装置では、より多くのより微小な氷の微粒子を含む処理液を製造することができ、その氷の微粒子を含む処理液をスムーズに配管内へ送り出すことができる。
したがって、請求項6に係る発明の基板処理装置を、例えば基板の洗浄処理に使用するときは、基板表面の凹部などに存在するパーティクル等の汚染物質を良好に除去することができる。そして、請求項3および請求項4に係る各発明の氷スラリーの製造装置によって製造された氷の微粒子を含む処理液が用いられるときは、基板上に形成された金属膜等の被膜にダメージを与えることがなく、また、洗浄性能をより高めることが可能であり、さらに、静電気によって基板上の微細なパターンやデバイスを破壊することもない。
したがって、請求項7に係る発明の基板処理装置を使用すると、処理むらを生じることがなく均一な基板処理を行うことができ、また、基板上に形成された金属膜等の被膜にダメージを与えることもない。
図1ないし図3は、この発明の実施形態の1例を示し、図1は、氷スラリーの製造装置の本体部を縦方向に切断した状態を示す斜視図であり、図2は、その本体部を縦方向に切断した状態における一部を拡大した斜視図であり、図3は、その本体部の外観斜視図である。
この基板回転式洗浄装置56は、基板Wを水平姿勢に保持するスピンチャック58を備えている。スピンチャック58は、回転支軸60により鉛直軸回りに回転自在に支持されており、回転支軸60に連結されたモータ(図示せず)によって鉛直軸回りに回転させられる。図示を省略しているが、スピンチャック58に保持された基板Wの周囲には、基板W上から周囲へ飛散する氷スラリーを捕集するためのカップが基板Wを取り囲むように配設されている。また、スピンチャック58に保持された基板Wの上方には、二酸化炭素が溶解した氷スラリーを基板Wの表面へ吐出する吐出ノズル62が配設されている。吐出ノズル62には、氷スラリー送液用の配管44が接続されており、吐出ノズル62は、その配管44を通して上述した氷スラリー製造装置の本体部10に流路接続している。
12 直管
14 底壁部
16 液体導入管部
18 液体導入口
20 仕切り壁部
22 気体導入室
24 気体噴出口
26 気体導入管部
28 氷スラリーの流出口
30 過冷却水供給用の液体供給管
32 気体供給管
34 熱交換器
36 純水供給管
38 チラー
40、42 循環用配管
44 氷スラリー送液用の配管
46 基板洗浄装置
48 搬送ローラ
50 ノズル
52 平面ブラシ
56 基板回転式洗浄装置
58 スピンチャック
60 回転支軸
62 吐出ノズル
W 基板
Claims (10)
- 氷の微粒子を含む処理液を製造する氷スラリーの製造装置において、
下端面が底壁部によって閉塞され、下端部から上端部に向かって内径が漸次小さくなるように形成されて、上部に氷の微粒子を含む処理液の流出口を有する直管、この直管の底壁部を貫通して直管内部に挿通され、先端部に液体導入口を有する液体導入管部、前記直管の内部を仕切って前記底壁部との間に気体導入室が形成されるように底壁部と間隔を設けて配設され、気体噴出口となる多数の貫通細孔が形成された仕切り壁部、および、前記気体導入室に連通する気体導入管部を備えてなる本体部と、
この本体部の前記液体導入管部と接続される液体供給管を通して前記直管内へ過冷却液体を供給する過冷却液体供給手段と、
前記本体部の前記気体導入管部と接続される気体供給管を通して前記気体導入室内へ過冷却解除用気体を供給する気体供給手段と、
を備え、前記液体導入口を通って前記直管内へ導入された過冷却液体中に前記気体噴出口から過冷却解除用気体を噴出して過冷却液体の過冷却状態を解除し、生成された氷の微粒子を含む処理液を直管内から前記流出口を通って流出させることを特徴とする氷スラリーの製造装置。 - 請求項1に記載の氷スラリーの製造装置において、
前記直管が鉛直姿勢に保持されたことを特徴とする氷スラリーの製造装置。 - 請求項1または請求項2に記載の氷スラリーの製造装置において、
過冷却解除用気体が二酸化炭素であって、二酸化炭素が溶解し氷の微粒子を含む処理液を製造することを特徴とする氷スラリーの製造装置。 - 氷の微粒子を含む処理液を製造する氷スラリーの製造装置において、
下部に液体導入口および気体噴出口を有し、上部に氷の微粒子を含む処理液の流出口を有する本体部と、
この本体部の液体導入口に連通した液体供給管を通して本体部内へ過冷却液体を供給する過冷却液体供給手段と、
前記本体部の気体噴出口に連通した気体供給管を通して本体部内へ二酸化炭素を供給する気体供給手段と、
を備え、前記液体導入口を通って前記本体部内へ導入された過冷却液体中に前記気体噴出口から二酸化炭素を噴出して過冷却液体の過冷却状態を解除し、生成された二酸化炭素が溶解し氷の微粒子を含む処理液を本体部内から前記流出口を通って流出させることを特徴とする氷スラリーの製造装置。 - 請求項4に記載の氷スラリーの製造装置において、
前記本体部が、
下端面が底壁部によって閉塞され、下端部から上端部に向かって内径が漸次小さくなるように形成された直管と、
この直管の底壁部を貫通して直管内部に挿通され、先端口が前記液体導入口となり、前記過冷却液体供給手段の液体供給管と接続される液体導入管部と、
前記直管の内部を仕切って前記底壁部との間に気体導入室が形成されるように底壁部と間隔を設けて配設され、前記気体噴出口となる多数の貫通細孔が形成された仕切り壁部と、
前記気体導入室に連通し、前記気体供給手段の気体供給管と接続される気体導入管部と、
を備えて構成され、前記直管の上端口が前記流出口となることを特徴とする氷スラリーの製造装置。 - 氷の微粒子を含む処理液を用いて基板を処理する基板処理装置において、
請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の氷スラリーの製造装置と、
基板を支持する基板支持手段と、
この基板支持手段によって支持された基板の主面へ、前記氷スラリーの製造装置によって製造された氷の微粒子を含む処理液を供給する処理液供給手段と、
を備えたことを特徴とする基板処理装置。 - 請求項6に記載の基板処理装置において、
前記基板支持手段が、基板を支持して水平方向へ搬送する基板搬送手段であり、前記処理液供給手段により、前記基板搬送手段によって搬送される基板の主面へ氷の微粒子を含む処理液が供給され、基板の主面上で氷の微粒子を含む処理液を掻き混ぜる掻き混ぜ部材をさらに備えたことを特徴とする基板処理装置。 - 請求項7に記載の基板処理装置において、
前記基板搬送手段が、基板の搬送方向と直交する方向において基板を傾斜させて支持し水平方向へ搬送することを特徴とする基板処理装置。 - 請求項6に記載の基板処理装置において、
前記処理液供給手段が、前記基板支持手段によって支持された基板の主面へ氷の微粒子を含む処理液を高圧で噴出させるノズルを備えたことを特徴とする基板処理装置。 - 請求項6ないし請求項9のいずれかに記載の基板処理装置において、基板の処理が洗浄処理であることを特徴とする基板処理装置。
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